Question

18．铁、铝、铜是常见的三种金属．同学们发现生活中的铝和铜制品表面一般不用防锈，而铁制品一般需要做防锈处理．
【提出问题】这是不是因为铁、铝、铜三种金属中铁的活动性最强呢？
【实验探究】同学们对这三种金属的活动性顺序展开了探究，请你参与探究并填写空格．

操作			根据现象得出金属活动性顺序
现象	无明显现象	无明显现象	Al＞Fe＞Cu

将粗细相同的铁丝、铝丝、铜丝分别插人体积相同、溶质质量分数也相同的稀盐酸中：
【讨论交流】为什么同一个实验得出了两种结论呢？同学们带着这个疑问查阅了相关资料，明白了铝丝在稀盐酸中短时间内无气泡，是因为铝表面致密的氧化膜会先与盐酸反应．
【反思评价】做金属性质实验时需将金属进行打磨，打磨的目的是除去金属表面的氧化物（或污物）．
【实验验证】为了进一步确认铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序，同学们又将两根粗细相同的、打磨过的铁丝分别插入硫酸铝溶液、硫酸铜溶液中：
写出铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu．
【拓展迁移】（1）若只有一支盛有少量稀盐酸的试管，只需合理安排金属丝的插人顺序（能与盐酸反应的要一次将盐酸消耗完），也能证明铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序．金属丝的插入顺序为铜铁铝或铁铜铝．
（2）金属被人类大规模开发利用的大致年限也与金属活动性顺序有关，请写出铁、铝、铜三种金属材料被人类利用的先后顺序Cu、Fe、Al．

Answer 1

分析 【实验探究】根据在金属活动性顺序额中，铁不如铝活泼解答；
【反思评价】根据金属易生锈，影响反应的速率分析；
【实验验证】根据铁和硫酸铜反应产生硫酸亚铁和铜写出反应的方程式，并描述反应的现象；
【拓展迁移】（1）根据金属的活动性顺序意义设计：一是只有排在氢前面的金属才能与酸发生置换反应，生成盐和氢气；二是只有排在前面的金属才能把后面的金属从它的盐溶液中置换出来；
（2）根据金属被人类大规模开发利用的大致年限与金属活动性顺序的关系分析．

解答 解：【实验探究】在金属活动性顺序中，铁不如铝活泼，将铁丝放入硫酸铝溶液中，无明显现象；
【反思评价】因为金属表面有有一层氧化物薄膜，因此在做金属性质探究实验时需将金属进行打磨，以除去金属表面的氧化物；
【实验验证】因为铁的活动性比铜强，铜的颜色为红色，因此铁丝伸入硫酸铜中现象为铁丝表面有红色物质析出，化学方程式为：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；
【拓展迁移】（2）只有一支盛有少量稀盐酸的试管，先插入铜丝无现象，插入铁丝，铁丝表面产生气泡，溶液中再伸入铝丝时，不产生气泡，因为盐酸消耗完了，但是铝的活动性比铁强，铝的表面会析出金属铁，能证明三种金属的活动性强弱；或先插入铁丝，铁的表面产生气泡，溶液中再伸入铜丝时，无现象；再插入铝丝，不产生气泡，因为盐酸消耗完了，但是铝的活动性比铁强，因此铝的表面会变黑，能证明三种金属的活动性强弱；
（2）金属被人类大规模开发利用的大致年限也与金属活动性顺序有关，活动性越强开发的越晚，因此铁、铝、铜三种金属材料被人类利用的先后顺序 为Cu、Fe、Al．
故答案为：
【反思评价】除去金属表面的氧化物（或污物）；
【实验验证】Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；
【拓展迁移】（1）铜铁铝或铁铜铝；
（2）Cu、Fe、Al．

点评 解答本题要掌握化学方程式的书写方法和金属活动性顺序等方面的知识，只有这样才能对相关方面的问题做出正确的判断．